裝配式橋梁預(yù)制立柱吊裝與安裝施工控制

黎志堅(jiān)、楊海廣

（江西省交通工程集團(tuán)有限公司，江西 南昌330038）

0 引言

裝配式橋梁預(yù)制構(gòu)件包含立柱、蓋梁、小箱梁等，在施工的過程中，將構(gòu)件運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，吊裝拼接形成整體結(jié)構(gòu)。較之傳統(tǒng)現(xiàn)澆橋梁施工方式，預(yù)制立柱具備工期短、速度快、對(duì)交通影響較小等特點(diǎn)，綜合利用價(jià)值較高。在裝配式橋梁施工中，吊裝與安裝是工程實(shí)施的重要環(huán)節(jié)，做好施工過程中的質(zhì)量管理控制對(duì)提升橋梁工程進(jìn)度與施工效果有重要幫助。

1 工程概況

該大型橋梁建設(shè)施工項(xiàng)目總長度為2.11km，主線橋下部的橋墩設(shè)計(jì)為雙立柱矩形墩的形式，匝道設(shè)計(jì)為單立柱矩形墩的形式。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，橋梁的立柱和承臺(tái)采用的是灌漿套筒連接施工方法。

2 立柱吊裝安裝施工技術(shù)

2.1 防線施工

2.1.1 立柱彈墨線

立柱墨線主要包括以下內(nèi)容：第一，在立柱的縱橫方向側(cè)面上，分別要彈出墨線，并且在距柱頂30cm的部位上，設(shè)置有“十”字墨線，粘貼好標(biāo)識(shí)。第二，在立柱底部需要彈出墨線，為拼裝施工質(zhì)量的檢測(cè)點(diǎn)。第三，立柱頂部需要設(shè)置墨線，為立柱施工后觀測(cè)點(diǎn)使用，主要是為檢測(cè)是否符合工程實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)。

在安裝施工中，分中點(diǎn)是控制的要點(diǎn)，也是工程質(zhì)量的關(guān)鍵。在立柱的澆筑施工中，每個(gè)面的混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度是不同的，尺寸會(huì)有明顯的偏差，兩個(gè)對(duì)立面的混凝土保護(hù)層很難達(dá)到一致性要求。在拼裝環(huán)節(jié)，應(yīng)做好立柱套筒的控制，并且和承臺(tái)預(yù)留鋼筋對(duì)接形成整體結(jié)構(gòu)，所以在立柱底面的施工中，需要結(jié)合套筒安裝施工的部位做出分中處理，使頂部的鋼筋、蓋梁和預(yù)埋波紋管穩(wěn)定連接，保證結(jié)構(gòu)尺寸精度合格。

2.1.2 承臺(tái)彈墨線

對(duì)于承臺(tái)施工來說，預(yù)埋鋼筋是關(guān)鍵工序，而埋設(shè)鋼筋的精度會(huì)對(duì)安裝施工產(chǎn)生直接的影響，必須與設(shè)計(jì)方案保持一致。為了保證對(duì)接施工順利完成，應(yīng)在承臺(tái)結(jié)構(gòu)的澆筑面頂部設(shè)置限位部件，保證和立柱預(yù)制環(huán)節(jié)的預(yù)埋套筒部位是完全一致的。現(xiàn)場(chǎng)施工前應(yīng)做好預(yù)拼檢測(cè)處理，合格后才能開始施工。鋼筋預(yù)埋后，及時(shí)檢查安裝位置，保證精度達(dá)到要求，再在頂面彈出預(yù)埋軸線，并做好現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋控制。

2.2 立柱卸車、豎立、就位

首先，立柱在制造廠內(nèi)完成生產(chǎn)，且經(jīng)過養(yǎng)護(hù)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，再使用車輛運(yùn)輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場(chǎng)。充分考慮到立柱自重，選擇最佳的吊機(jī)設(shè)備，保證滿足吊裝要求。由專人指揮吊機(jī)，吊裝到安裝施工位置，一般都會(huì)選用2 根75t 柔性定荷安裝計(jì)算吊點(diǎn)開始起吊作業(yè)。通過吊車將立柱吊升到規(guī)定部位上，兩側(cè)應(yīng)布置有帆布卷與方木。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝要求，做好緩沖處理，保護(hù)立柱結(jié)構(gòu)的整體性，保證不會(huì)因?yàn)榈跹b不合理而引發(fā)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題。其次，在立柱吊升之后，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求進(jìn)行吊具的安裝，將一側(cè)放置在帆布卷上，緩慢提升，保持立柱的直立姿態(tài)。最后，吊起立柱，并運(yùn)輸?shù)绞┕の恢蒙稀?/p>

2.3 立柱安裝前準(zhǔn)備工作

在立柱安裝開始前，應(yīng)做好下述準(zhǔn)備工作：第一，將承臺(tái)拼接表面全部清理干凈，設(shè)置尺寸為2cm 的定位墊塊，再安裝止?jié){環(huán)與千斤頂；第二，鋪墊施工中，應(yīng)用的鋼板厚度不同，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況選擇，以調(diào)整標(biāo)高；第三，按照定位檢測(cè)后的結(jié)果，在承臺(tái)表面繪制出中線，控制鋼筋中心的精度，通過刻度條確保結(jié)構(gòu)安裝精度和質(zhì)量合格。

2.4 立柱試吊

現(xiàn)場(chǎng)安裝施工開始前，先進(jìn)行試吊作業(yè)。結(jié)合實(shí)際需要對(duì)立柱套筒進(jìn)行輕微調(diào)整，直接套住承臺(tái)定位鋼筋。根據(jù)工藝方案的要求，在立柱四角分別安裝限位裝置。然后按以下步驟進(jìn)行：

第一，緩慢吊升立柱，確保底面在臨近承臺(tái)鋼筋的時(shí)候停止吊裝，并調(diào)節(jié)平面部位。現(xiàn)場(chǎng)施工人員相互配合，使用對(duì)講機(jī)隨時(shí)溝通，確保吊裝部位的精度，套筒和承臺(tái)鋼筋應(yīng)是完全對(duì)應(yīng)的。符合精度要求后，緩慢下放立柱，使立柱套筒與承臺(tái)鋼筋達(dá)到完全吻合的狀態(tài)。第二，立柱套筒和承臺(tái)鋼筋處于一致條件下，對(duì)正后開始吊下施工，在底面與墊塊距離較小的時(shí)候，停止下放作業(yè)，并通過限位部件來緩慢調(diào)整，達(dá)到對(duì)正的要求，緊固螺栓，緩慢下放到指定位置，保證連接性能合格。第三，在立柱下放到墊塊表面后，開始拆除限位裝置，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的精度要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效控制立柱中心偏差。在吊裝完成后，應(yīng)分級(jí)進(jìn)行卸載處理，并調(diào)節(jié)千斤頂，達(dá)到立柱支撐的效果。在調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，應(yīng)調(diào)節(jié)立柱頂端中心，保證坐標(biāo)參數(shù)精度符合設(shè)計(jì)方案的要求，在調(diào)節(jié)時(shí)隨時(shí)進(jìn)行檢查，如果存在問題，應(yīng)立即做出改正。第四，調(diào)節(jié)立柱垂直度，按照檢測(cè)參數(shù)，使用千斤頂調(diào)整，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工參數(shù)的記錄。

在上述工作結(jié)束后，將立柱吊開，完成試吊。

2.5 立柱與承臺(tái)拼接

2.5.1 立柱鑿毛及清理

在吊裝立柱開始前，應(yīng)加強(qiáng)立柱周邊區(qū)域的清潔處理，把表面浮漿清理干凈，承臺(tái)鋼筋應(yīng)加強(qiáng)除銹處理，保證沒有銹蝕的問題，如圖1 所示。

圖1 立柱鑿毛施工

2.5.2 承臺(tái)面清理、濕潤

承臺(tái)面、立柱面經(jīng)過處理，確定沒有任何問題后，使用高壓水槍清洗。

2.5.3 安裝擋漿模板

承臺(tái)面清理工作結(jié)束后，標(biāo)記好立柱安裝位置線，并且向兩側(cè)延伸6cm 安裝槽鋼擋漿模板。為預(yù)防發(fā)生漏漿的危害，應(yīng)在連接部位上進(jìn)行雙面膠封閉處理，達(dá)到密封的要求，擋漿模板安裝見圖2。

圖2 擋漿模板安裝

2.5.4 墊層坐漿

在表面鋪設(shè)一層砂漿墊層結(jié)構(gòu)。為保證強(qiáng)度性能合格，應(yīng)加強(qiáng)配合比參數(shù)的控制，嚴(yán)格落實(shí)攪拌處理措施。砂漿攪拌制作時(shí)間在3min 左右。經(jīng)過檢測(cè)，確定砂漿質(zhì)量合格后，將其涂抹到鑿毛后的承臺(tái)表面，進(jìn)行攤鋪、刮平處理，還需要給每個(gè)鋼筋套上一個(gè)止?jié){墊。

2.5.5 墊層坐漿施工要點(diǎn)

對(duì)于承臺(tái)的拼接表面來說，立柱周邊應(yīng)布置擋漿木塊進(jìn)行施工，并且在承臺(tái)的表面設(shè)置高度為3cm 左右的不銹鋼調(diào)節(jié)墊塊。牛腿和立柱連接施工中，應(yīng)用螺栓連接，并在牛腿部位安裝千斤頂，確保立柱的垂直、中心線合理調(diào)節(jié)，達(dá)到設(shè)計(jì)方案精度的要求。

2.5.6 立柱吊裝就位

在上述環(huán)節(jié)施工結(jié)束后，根據(jù)設(shè)置的限位裝置緩慢下放立柱部件，在下放時(shí)隨時(shí)監(jiān)測(cè)，確保不會(huì)發(fā)生偏移的問題。定位塊在受力前，需要及時(shí)對(duì)中心線位置進(jìn)行調(diào)整。定位塊受力后，應(yīng)采取分級(jí)卸荷的作業(yè)方式，并檢測(cè)確定立柱中心線的位置，如果發(fā)生偏差，可使用千斤頂進(jìn)行微調(diào)。在安裝就位后，再進(jìn)行立柱的位置、垂直度方面的檢測(cè)，進(jìn)行精確性的調(diào)整，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)都達(dá)到工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。立柱下放操作中，應(yīng)隨時(shí)觀察周邊是否有漿液擠出，確保漿液密實(shí)度合格。最后使用刮刀把超出擋板的砂漿抹平，然后進(jìn)行全面清理。

2.6 灌漿套筒連接

2.6.1 灌漿套筒連接流程

該環(huán)節(jié)的施工中，應(yīng)先確定水灰比，并加強(qiáng)水灰比控制。選擇合適的攪拌設(shè)備，初拌30s，再增大攪拌速度處理5min。將制作完畢且性能合格的漿液灌入設(shè)備內(nèi)，保持連續(xù)性灌漿施工。出口或頂端冒漿后，即完成施工。

2.6.2 灌漿套筒連接工藝

連接工藝主要是通過套筒灌漿連接的方法進(jìn)行，其優(yōu)點(diǎn)是施工作業(yè)精度較高，工藝示意圖見圖3。

圖3 套筒灌漿連接施工工藝

使用灌漿套筒工藝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）灌漿工作開始前，應(yīng)確保套筒通暢性合格；

（2）灌漿前一天，應(yīng)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求才能投入到工程中使用；

（3）在材料制作過程中，需要預(yù)留漿料制作樣塊，且要保證每個(gè)施工部位的試塊數(shù)量在3 組以上；

（4）灌漿環(huán)節(jié)，保持連續(xù)性施工，不能發(fā)生中途中斷的情況；

（5）灌漿前進(jìn)行全面檢查，尤其是應(yīng)急方案的制定，避免因停電、設(shè)備故障等引發(fā)灌漿中斷；

（6）灌漿環(huán)節(jié)，加強(qiáng)材料溫度控制，通常在10～30C 之間。

2.6.3 立柱壓漿

在立柱拼裝工作結(jié)束12h 后，將千斤頂、牛腿、定位框架全部拆除。用輕敲的方式把出漿孔接頭釘入漿孔內(nèi)，連接部位上安裝出漿管，其高度應(yīng)超出預(yù)埋套筒的高度，確保壓漿施工可以順利地進(jìn)行。出漿管安裝工作結(jié)束后，需要使用高壓水槍清洗。在壓漿孔進(jìn)入的水，應(yīng)從出漿口流出，確保管道的通暢性合格。注漿完成后，使用空壓機(jī)吹干。壓漿施工中，應(yīng)用C100 專用壓漿材料，經(jīng)過配制檢測(cè)合格后的漿液材料，如果存放時(shí)間超過30min，則禁止投入工程中應(yīng)用。保證漿液填充達(dá)到密實(shí)度的要求，將現(xiàn)場(chǎng)施工記錄保存完整。

3 立柱安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)

第一，采購套筒時(shí)，積極和供應(yīng)單位保持聯(lián)系，確保連接的型號(hào)、方式等都與現(xiàn)場(chǎng)施工情況是相符的。第二，定位板、定位框架需要在同一廠家生產(chǎn)制作，并控制好加工偏差，避免給安裝施工效果造成不利的影響。第三，立柱中心線與預(yù)埋套筒中心線是對(duì)應(yīng)的，以套筒中心線作為基礎(chǔ)控制。第四，承臺(tái)墨線的標(biāo)記嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案，保證精度合格。第五，設(shè)置調(diào)節(jié)塊的環(huán)節(jié)，必須綜合分析沉降量參數(shù)。第六，架設(shè)立柱的環(huán)節(jié)，觀測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在合理的位置上，以便隨時(shí)掌握安裝的情況。第七，嚴(yán)格控制立柱頂部的刻度線，避免出現(xiàn)偏位的情況。第八，拼裝立柱的環(huán)節(jié)，保證橡膠圈在下、鋼墊圈在上，順序不能亂。第九，嚴(yán)格控制立柱拼裝高度。第十，壓漿工作中，上下分別是進(jìn)漿、出漿。

4 灌漿套筒連接質(zhì)量的有關(guān)試驗(yàn)

預(yù)埋套筒與灌漿筒連接是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵，目前還沒有一種可以確保工程不會(huì)發(fā)生質(zhì)量問題的施工方法，且檢驗(yàn)方法并不完善。為了使接頭質(zhì)量合格，應(yīng)加強(qiáng)試驗(yàn)檢測(cè)，了解各個(gè)部位的安裝情況，這對(duì)提高安裝施工質(zhì)量水平有重要的意義。

4.1 基本參數(shù)

鋼筋公稱直徑為40mm，牌號(hào)HRB400E，灌漿料抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為100MPa，灌漿套筒設(shè)計(jì)尺寸長810mm±2mm、外徑95mm±1.5mm。

4.2 接頭試件尺寸實(shí)測(cè)值

根據(jù)方案的要求選取灌漿套筒長度、外徑、插入深度進(jìn)行檢測(cè)，保證各項(xiàng)尺寸均符合設(shè)計(jì)要求。

4.3 鋼筋母材檢測(cè)數(shù)據(jù)

保證鋼筋材料的強(qiáng)度等指標(biāo)合格。

4.4 偏置單向拉伸檢驗(yàn)數(shù)據(jù)

保證鋼筋材料的抗拉強(qiáng)度達(dá)到1.15fsk 時(shí)，結(jié)構(gòu)部件完好無損。

4.5 對(duì)中單向拉伸性能檢驗(yàn)數(shù)據(jù)

各項(xiàng)指標(biāo)合格后，將破壞強(qiáng)度增大到1.15fsk 時(shí)，保證結(jié)構(gòu)部件完好無損。

4.6 全灌漿套筒鋼筋接頭第三方檢驗(yàn)

在連接接頭的位置上，選擇應(yīng)用對(duì)中單向拉伸的方式進(jìn)行檢測(cè)，確定抗拉強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，再進(jìn)行承臺(tái)與立柱灌漿筒連接試驗(yàn)檢測(cè)，確定完全符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，避免質(zhì)量問題的發(fā)生。

5 結(jié)語

目前我國的橋梁施工中，裝配式橋梁是重要的施工方式，也是未來發(fā)展的主要方向之一。在裝配式橋梁的施工中，關(guān)鍵的工序就是立柱吊裝與施工，本文選擇實(shí)際工程為案例進(jìn)行分析，深入探討預(yù)制立柱吊裝與安裝施工工藝，并且確定具體的檢驗(yàn)檢測(cè)方法，制定出合理的施工工藝流程，加強(qiáng)關(guān)鍵點(diǎn)的控制，從而提升預(yù)制立柱吊裝與安裝施工質(zhì)量水平。